Влияние бета-адреноблокаторов на ионорегулирующую функцию почек в норме и при экспериментальной сердечной недостаточности

Размещено на http://www.allbest.ru/

На правах рукописи

Влияние бета-адреноблокаторов на ионорегулирующую функцию почек в норме и при экспериментальной сердечной недостаточности

14.03.06 - Фармакология, клиническая фармакология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени

кандидата медицинских наук

Бучнева Наталья Викторовна

Челябинск 2013

Работа выполнена на кафедре фармакологии Государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Оренбургская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения Российской Федерации.

Научный руководитель: доктор медицинских наук, профессор Кузьмин Олег Борисович

Официальные оппоненты:

Дубищев Алексей Владимирович доктор медицинских наук, профессор, ГБОУ ВПО «Самарский государственный медицинский университет» Минздрава России, кафедра фармакологии, заведующий.

Ларионов Леонид Петрович доктор медицинских наук, профессор, ГБОУ ВПО «Уральская государственная медицинская академия», кафедра фармакологии, заведующий.

Ведущая организация: Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Башкирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, г. Уфа.

Защита диссертации состоится «27 » июня 2013 года в _____ часов на заседании Диссертационного совета Д 208.117.03 при Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Челябинская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения Российской Федерации, по адресу: 454092, г. Челябинск, ул. Воровского, 64.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Челябинская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения Российской Федерации.

Автореферат разослан « » 2013 года.

Ученый секретарь Диссертационного совета, доктор медицинских наук Ю.С. Шишкова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования и степень ее разработанности

Лекарственные средства из группы в-адреноблокаторов являются препаратами первого ряда для лечения многих сердечно-сосудистых заболеваний. Однако, несмотря на глубокую разработку современных представлений о фармакодинамике и практическом применении этих лекарственных средств у больных хронической сердечной недостаточностью, многие стороны их действия на почки изучены недостаточно или совсем не исследованы. Прежде всего, это касается влияния в-адреноблокаторов на ионорегулирующую функцию почек, нарушение которой включается в патогенез отеков и других водно-электролитных расстройств, возникающих у пациентов с ХСН. В развитии и прогрессировании отечного синдрома при ХСН главную роль играет гиперактивность СНС и РААС, которая вызывает увеличение в почках реабсорбции ионов натрия, приводящее к нарастающей задержке жидкости и электролитов в организме (DiBona G.F. Neural control of renal function: cardiovascular implications / G.F. DiBona// Hypertension. 1989. Vol. 13, № 6, Pt 1. P. 539-548; Torp M. Effects of renal denervation on the NKCC2 cotransporter in the thick ascending limb of the loop of Henle in rats with congestive heart failure / M. Torp, L. Brond, J.B. Nielsen et al. // Acta Physiol. (Oxf.). 2012. Vol. 204, № 1. P. 146-151).

Многочисленные экспериментальные данные свидетельствуют о том, что в₁-адренорецепторы, опосредующие большинство фармакологических эффектов в-адреноблокаторов, широко представлены в клубочках, эпителиальных клетках канальцев, гранулированных клетках ЮГА, продуцирующих ренин, то-есть в клеточных структурах, которые имеют прямое отношение к процессам, обеспечивающим не только ионорегулирующую функцию почек, но и ее нейрогуморальную регуляцию (Boivin V. Immunofluorescent imaging of beta 1 and beta 2-adrenergic receptors in the rat kidney / V. Boivin, R. Jahns, S. Gambarian et al. // Kidney Int. 2001. Vol. 59, № 2. P. 515-531). Благодаря этому антагонисты в-адренорецепторов обладают в почках весьма широким спектром биологической активности. Они блокируют в₁-адренорецепторы клеток проксимальных канальцев и толстого восходящего колена петель Генле (ТВКПГ), которые опосредуют стимулирующее действие СНС на реабсорбцию натрия и воды в указанных сегментах нефрона (Sonalker P. A., Iackson E.K. Norepinephrine via beta- adrenoreceptors regulates bumetamide- sensitive cotransporter type I expression in the thick ascending limb cells / P.A. Sonalker, E.K. Iackson // Hypertension. 2007. Vol. 49, № 6. P.1351-1357). Препараты этого ряда, являясь антагонистами в₁-адренорецепторов клеток ЮГА, тормозят продукцию почками ренина и подавляют активность циркулирующей (плазменной) РААС и почечной тканевой РАС, которые рассматриваются сейчас в качестве основного звена нейрогуморального механизма, контролирующего транспорт ионов натрия в клетках почечных канальцев. Ряд клинических и экспериментальных данных указывает на способность препаратов этого ряда изменять также функциональное состояние простагландиновой и калликреин-кининовой систем почек, которые участвуют в процессах регуляции ионного транспорта в дистальных отделах нефрона (Libano-Soares J.D. Prostaglandin E modulates proximal tubule Na+-ATP-ase activity: cooperative effect between protein kinase A and protein kinase C /J.D. Libano-Soares, S.S. Landgraf, E. Gomes-Quintana et al. // Acta Biochem. Biophys.- 2011.- Vol.- 507, № 2.- P. 281-286; Zaika O. Bradykinin acutely inhibits activity of the epithelial Na⁺-channel in mammalian aldosterone-sensitive distal nephron / O. Zaika, M. Mamenko, R.G. O'Neil // Am. J. Physiol. Renal. 2011. Vol. 300, № 5. P. F1105-F1115). Вполне очевидно, что СНС, РААС и другие почечные нейрогуморальные системы могут вовлекаться в механизм действия в-адреноблокаторов на ионорегулирующую функцию почек.

В настоящей работе проведен фармакологический анализ роли нейрогуморальных систем в формировании почечных эффектов в-адреноблокатора пропранолола и исследовано влияние препаратов 3 поколения небиволола и карведилола на ионорегулирующую функцию почек крыс с моделью сердечной недостаточности.

Цель исследования

Цель исследования - уточнение роли почечных нейрогуморальных систем в механизме действия в-адреноблокаторов на ионорегулирующую функцию почек и выяснение возможности их применения для коррекции водно-электролитных нарушений при экспериментальной сердечной недостаточности.

Задачи исследования

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи.

1. Изучить влияние в-адреноблокатора пропранолола на ионорегулирующую функцию почек крыс.

2. Исследовать взаимодействие в-адреноблокатора пропранолола в почках крыс с ингибитором синтеза простагландинов диклофенаком натрия и ингибитором калликреин-кининовой системы контрикалом.

3. Выяснить влияние ингибиторов ренин-ангиотензиновой системы эналаприла, лозартана и алискирена на ионорегулирующую функцию почек крыс при действии в-адреноблокатора пропранолола.

4. Оценить влияние в-адреноблокаторов небиволола и карведилола на ионорегулирующую функцию почек крыс с экспериментальной сердечной недостаточностью, вызванной длительным действием на сердце избыточной физической нагрузки и адреномиметика фенилэфрина

Методология и методы исследования

Для оценки роли почечной ренин-ангиотензиновой, калликреин-кининовой и простагландиновой систем в механизме действия пропранолола на ионорегулирующую функцию почек крыс и изучения влияния небиволола и карведилола на функциональное состояние почек крыс с экспериментальной сердечной недостаточностью использованы различные методические подходы.

Клиренсовые опыты на наркотизированных крысах

Эксперименты выполнены на наркотизированных тиопенталом-натрия (50 мг/кг, внутрибрюшинно) белых беспородных крысах-самцах массой 180-230 г, содержавшихся на обычном рационе вивария при свободном доступе к воде.

После наступления наркоза крысу фиксировали на операционном столике на спине и делали трахеотомию для обеспечения нормального дыхания животного во время эксперимента. Затем по белой линии живота вскрывали брюшную полость и в нижнюю полую вену ниже впадения почечных вен вставляли катетер для введения изотонического раствора хлорида натрия. Для поддержания необходимого уровня диуреза крысе первоначально внутривенно вводили 1-2 мл солевого раствора, содержавшего 0,25% инулина, а затем скорость введения снижали до 50 мкл/мин, которую поддерживали постоянно в ходе всего эксперимента, продолжавшегося 80-90 минут. Одновременно из мочевого пузыря с помощью катетера в микропипетки собирали 10-минутные порции мочи. После стабилизации диуреза, которая обычно наступала через 30-40 минут, забирали две контрольные порции мочи и вводили исследуемые лекарственные препараты. Перед введением препарата и в ходе эксперимента брали из хвостовой вены пробы крови в объеме 0,1 мл, разводили в 0,9 мл 4% раствора трихлоруксусной кислоты и после осаждения белков центрифугировали при 3000 оборотов в минуту. В полученных образцах мочи и крови на фотоэлектроколориметре КФК-2-УХЛ42 антроновым микрометодом определяли концентрацию инулина. Содержание электролитов в моче и крови исследовали на пламенном фотометре ПФМ МУ. При подсчете концентрации натрия в крови делали поправку на гематокрит.

После обработки полученных результатов в каждом эксперименте рассчитывали по общепринятым формулам величину основных показателей ионорегулирующей функции почек: клиренс инулина, отражающий скорость клубочковой фильтрации, диурез, выделение с мочой ионов натрия и калия, экскретируемую фракцию натрия и отношение (индекс) натрий/калий мочи (Наточин Ю.В. Физиология почки: формулы и расчеты. Л.: Наука, 1974. 59с.; Рябов С.И., Наточин Ю.В. Методы очищения в оценке функционального состояния почки (глава 2) / С.И.Рябов, Ю.В.Наточин // Функциональная нефрология. СПб.: Лань, 1997. С.45-76). Для более точной оценки все показатели пересчитывались на 100 г массы крысы.

Каждый опыт ставился на одном животном. После окончания опыта наркотизированные крысы подвергались эвтаназии с помощью передозировки наркоза. Всего выполнено 8 серий экспериментов (80 опытов).

В ходе эксперимента пропранолол водился в дозе 0,5 мг/кг п/к однократно. Ионорегулирующая функция почек крыс изучалась также при комбинации пропранолола с ингибитором калликреина контрикалом и ингибитором циклооксигеназы диклофенаком натрия, которые вводились внутримышечно за 20 минут до инъекции в-адреноблокатора соответственно в дозах 5000 АТрЕ/кг и 2,5 мг/кг, угнетающих синтез почечных кининов и ПГЕ₂. Ингибитор АПФ эналаприл, антагонист АТ₁-ангиотензиновых рецепторов лозартан и алискирен предварительно назначались животным однократно внутрь в дозах соответственно 0,5, 0,5 и 5 мг/кг/сутки в течение 7 дней до постановки эксперимента.

Опыты на крысах с моделью сердечной недостаточности

Эксперименты выполнены на 22 белых беспородных крысах-самцах массой 190-260 г, находившихся на обычном рационе вивария и имевших свободный доступ к воде. Животные были разделены на две группы, в которых после первоначальной оценки действия небиволола и карведилола на ионорегулирующую функцию почек интактных крыс и 5-дневного периода “washout” моделировалась сердечная недостаточность и вновь изучалась реакция почек на исследуемые препараты.

Экспериментальную сердечную недостаточность у крыс моделировали по методике В.И.Инчиной и др. (2000) в модификации С.П.Саликовой и др. (2002). С этой целью животным в течение 10 дней ежедневно вводили подкожно 0,1 мл 1% раствора адреномиметика фенилэфрина и затем подвергали их интенсивному плаванию до полного изнеможения. В результате у крыс развивается ЭСН, которая подтверждается клиническими (тахикардия, асцит, гепатомегалия) и морфологическими (микроскопия гистологических срезов миокарда и печени) данными (Инчина В.И. Состояние миокарда в модельной ситуации активации гипертензивных механизмов / В.И. Инчина, В.В. Столярова, Г.Г. Гарькин и др. // Второй конгресс по патофизиологии. М. 2000. С.68; Саликова С.П. Структурный анализ миокарда крыс с экспериментальной сердечной недостаточностью при культивировании in vitro / С.П.Саликова, С.В.Пресняков, Фуад Мухаммед Фарек // Морфология. 2002. Т.121. № 2-3. С.128-129).

Влияние лекарственных средств на функциональное состояние почек крыс оценивалось на фоне 3% водной нагрузки с добавлением 0,6 % хлорида натрия. С этой целью животные после солевой нагрузки и введения препаратов помещались на 24 часа в индивидуальные плексигласовые боксы для сбора мочи. В полученных суточных порциях мочи с использованием коммерческих наборов CREATININE 60 (фирма «Кормей», Польша) определяли концентрацию креатинина на биохимическом анализаторе «Vitalit» (фирма «I.S.E.S.r.I.», Италия) и исследовали содержание натрия и калия методом пламенной фотометрии. Показатели суточного диуреза, экскреции с мочой креатинина, натрия, калия и отношение натрий/калий мочи рассчитывали по общепринятым формулам в пересчете на 100 г массы животного. Для взвешивания крыс использовались электронные весы HL-400 (фирма «A&D», Япония).

По окончании опытов животных подвергали эвтаназии с помощью эфирного наркоза. Всего выполнено 10 серий экспериментов (100 опытов).

Небиволол и карведилол назначали животным после 10-дневного периода формирования ЭСН однократно внутрь в течение 3 дней соответственно в дозах 0,15 и 1 мг/кг/сутки, которые примерно соответствуют высшим суточным дозам для людей.

Опыты на наркотизированных и бодрствующих крысах проведены в соответствии с требованиями приказов № 1179 МЗ СССР от 10.10. 1983 г., № 267 МЗ РФ от 19.06. 2003 г., регламента Европейской Конвенции (Страсбург, 1986) по содержанию, уходу за подопытными животными, выводу их из эксперимента и последующей утилизации. План исследования одобрен этическим комитетом ГБОУ ВПО «Оренбургская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения РФ.

Статистическая обработка

Статистическая обработка данных проведена на персональном компьютере с использованием программы STATISTICA 10.0 в соответствии с методиками, описанными В.П. Боровиковым (2003) (Боровиков В.П. STATISTICA: искусство анализа данных на компьютере. СПб.: Питер, 2003.- 688 с.) и с учетом рекомендаций по анализу результатов медицинских исследований (Реброва О.Ю. Статистический анализ медицинских данных. Применение пакета прикладных программ STATISTICA. М.: Медиасфера, 2002. 312с.). При анализе количественных характеристик для оценки центральной тенденции использовалась медиана (Ме), для характеристики вариабельности - нижний и верхний квартили (Q25-Q75). Статистическую значимость различий количественных характеристик между выборками данных, полученных в экспериментах на крысах с ЭСН, проверяли с помощью U-критерия Манна-Уитни. Достоверность связанных между собой результатов, полученных в опытах на наркотизированных животных, оценивалась с помощью критерия Вилкоксона. Статистически значимыми считались различия при р < 0,05.

Степень достоверности, апробация результатов, личное участие автора

Научные положения и выводы диссертации основаны на анализе достаточного объема экспериментального материала, адекватном подборе экспериментальных групп животных и применении современных методов исследования ионорегулирующей функции почек в экспериментальных условиях. В работе использовались сертифицированные лекарственные препараты, позволившие получить достоверные данные об их фармакологической активности в почках. Для статистической оценки результатов использовались современные методики сбора и обработки исходных количественных данных.

Основные материалы исследования представлены и обсуждены на заседании проблемной комиссии по кардиологии ГБОУ ВПО «Оренбургская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения РФ в 2012 году. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на региональных конференциях молодых ученых и специалистов Оренбургской области (г. Оренбург, 2011; 2012 гг.), Аспирантских чтениях молодых ученых (г. Самара, 2011 г.) и на заседании областного общества фармакологов (г. Оренбург, 2010 г.). Результаты исследования представлены в материалах Российского национального конгресса кардиологов (г. Москва, 2010; 2011 гг.), Московского международного форума кардиологов (г. Москва, 2012 г.), Сибирского медико-биологического конгресса (г. Барнаул, 2011 г.), 77 Российской научной конференции студентов и молодых ученых БГМУ (г. Уфа. 2012 г.), IV съезда фармакологов России (г. Казань, 2012 г.) и Всероссийской научно-практической конференции «Нанотехнологии в фармакологии и медицине» (г. Оренбург, 2012 г.).

Автор лично участвовал в проведении экспериментов на наркотизированных и бодрствующих крысах, статистической обработке и интерпретации полученных данных и подготовке к публикации основных результатов диссертационной работы в журнальных статьях и тезисах конференций.

Положения, выносимые на защиту

1. Антагонист в-адренорецепторов пропранолол тормозит у наркотизированных крыс, имеющих повышенную активность симпатической нервной системы, реабсорбцию натрия в почках и вызывает выраженную диуретическую реакцию, которая сопровождается увеличением натрийуреза и выделения калия с мочой.

2. Почечные простагландиновая и калликреин-кининовая системы не участвуют в механизме, реализующем действие в-адреноблокатора пропранолола на ионорегулирующую функцию почек крыс.

3. Ренин-ангиотензиновая система почек ослабляет ингибирующее влияние в-адреноблокатора пропранолола на реабсорбцию натрия в почках крыс и

препятствует формированию его диуретического, натрийуретического и калийуретического действия.

4. в-Адреноблокаторы небиволол и карведилол улучшают ионорегулирующую функцию почек крыс с экспериментальной сердечной недостаточностью, вызванной избыточной физической нагрузкой и введением адреномиметика фенилэфрина, способствуя увеличению выделения ионов натрия с мочой.

Научная новизна

Впервые в экспериментальных условиях проведен фармакологический анализ функционального значения различных нейрогуморальных систем в механизме, реализующем действие в-адреноблокаторов на ионорегулирующую функцию почек крыс.

Подтверждено, что в-адреноблокатор пропранолол вызывает у наркотизированных крыс диуретическую, натрийуретическую и калийуретическую реакцию, основной причиной которой является угнетение реабсорбции натрия в почках.

В опытах с ингибиторами синтеза простагландинов и кининов диклофенаком натрия и контрикалом впервые показано, что простагландиновая и калликреин-кининовая системы не участвуют в механизме, реализующем действие пропранолола на ионорегулирующую функцию почек крыс.

В экспериментах с ингибиторами ренин-ангиотензиновой системы эналаприлом, лозартаном и алискиреном впервые установлено, что почечная ренин-ангиотензиновая система выполняет в почках функцию модулятора, препятствующего избыточной диуретической и натрийуретической реакции, возникающей у крыс при действии пропранолола.

Впервые показано, что краткосрочное назначение в-адреноблокаторов 3 поколения небиволола или карведилола крысам с моделью сердечной недостаточности, вызванной чрезмерной физической нагрузкой и введением адреномиметика фенилэфрина, улучшает ионорегулирующую функцию почек, способствуя существенному увеличению выделения с мочой ионов натрия.

Теоретическая и практическая значимость работы

С помощью фармакологического анализа уточнена роль нейрогуморальных систем в механизме формирования почечных эффектов в-адреноблокаторов и оценен характер фармакодинамического взаимодействия этих препаратов в почках с ингибиторами АПФ, антагонистами АТ₁-ангиотензиновых рецепторов и прямыми ингибиторами ренина, которые широко применяются совместно с в-адреноблокаторами для лечения ХСН и других сердечно-сосудистых заболеваний. В процессе исследования выявлена также способность в-адреноблокаторов карведилола и небиволола увеличивать выделение натрия с мочой и улучшать ионорегулирующую функцию почек у животных с моделью сердечной недостаточности.

Практическое значение полученных результатов заключается в выяснении характера фармакодинамического взаимодействия ингибиторов ренин-ангиотензиновой системы в почках с в-адреноблокаторами и выявлении способности в-адреноблокаторов 3 поколения карведилола и небиволола препятствовать задержке натрия у животных с моделью сердечной недостаточности, что позволяет рекомендовать их для апробации в клинике с целью повышения эффективности лечения больных ХСН с отечным синдромом.

Внедрение результатов исследования в практику

Результаты исследования внедрены в учебный процесс кафедры фармакологии и кафедры пропедевтики внутренних болезней ГБОУ ВПО «Оренбургская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения РФ.

Публикации

Соискатель имеет 15 опубликованных работ, из них по теме диссертации опубликовано 12 работ общим объемом 31 печатная страница, в том числе 5 публикаций в научных журналах, которые включены в перечень российских рецензируемых научных журналов и изданий для опубликования основных научных результатов диссертаций.

Объем и структура диссертации

Диссертация изложена на 96 страницах компьютерного текста и состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, результатов собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка сокращений и списка литературы. Библиографический указатель включает 128 источников, из них 24 отечественных и 104 иностранных авторов. Работа иллюстрирована 3 рисунками и 12 таблицами.

адреноблокатор пропранолол почечный ионорегулирующий

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Влияние пропранолола на ионорегулирующую функцию почек крыс

Первоначальные данные о действии пропранолола на ионорегулирующую функцию почек крыс были получены на наркотизированных животных, отличающихся повышенной чувствительностью к в-адреноблокаторам.

Введение пропранолола наркотизированным крысам, имеющим повышенную активность СНС, вызывало характерную диуретическую реакцию, которая развивалась в первые 20 мин и нарастала до конца эксперимента. Максимально уровень мочеотделения возрос спустя 80 мин наблюдения в 1,90 раза. Клиренс инулина, характеризующий величину СКФ, при этом практически не изменился. Одновременно наблюдалась выраженная натрийуретическая реакция, которая сопровождалась достоверным приростом натрийуреза в 1,74 раза (таблица 1). Отсутствие заметных колебаний СКФ предполагает, что причиной натрийуретической реакции, возникающей у крыс под влиянием пропранолола, является угнетение реабсорбции этого иона в почечных канальцах. Прямым подтверждением этому стал достоверный прирост величины экскретируемой фракции натрия, отражающей количество натрия, удаляемого с мочой из профильтровавшейся в клубочках жидкости с 0,30 (0,23-0,57) % до 0,46 (0,35-0,99) % (р < 0,05). Диуретической и натрийуретической реакции, развивавшейся у крыс при действии пропранолола, сопутствовало увеличение потери калия с мочой. Выделение этого иона спустя 80 мин наблюдения достоверно возросло в 1,56 раза. Индекс натрий/калий мочи при этом существенно не изменился.

Таблица 1 - Влияние пропранолола на показатели ионорегулирующей функции почек наркотизированных крыс (Me (Q25-Q75), n = 10)

Для выяснения возможного участия РАС, простагландиновой и калликреин-кининовой систем в механизме действия пропранолола на ионорегулирующую функцию почек мы изучили его взаимодействие в почках со специфическими ингибиторами этих нейрогуморальных систем.

Взаимодействие пропранолола в почке крыс с ингибиторами синтеза простагландинов и кининов

Почечная простагландиновая система непосредственно участвует в регуляции ионорегулирующей функции почек, препятствуя избыточному стимулирующему влиянию СНС, циркулирующей РААС, почечной тканевой РАС и других сосудосуживающих нейрогуморальных систем на транспорт натрия в различных сегментах нефрона. В связи с этим можно было ожидать, что ПГЕ₂, генерируемый в интерстициальных клетках мозгового слоя и эпителиальных клетках дистальных сегментов нефрона, может также вовлекаться в механизм диуретического действия пропранолола, выполняя функцию медиатора или модулятора, изменяющего реакцию почек на этот препарат.

С целью экспериментальной проверки этого предположения мы исследовали влияние специфического ингибитора циклооксигеназы диклофенака натрия, угнетающего биосинтез ПГЕ₂ и других простаноидов, на формирование у крыс почечных эффектов пропранолола. Для более точной оценки характера фармакодинамического взаимодействия этих препаратов в почке мы первоначально изучили влияние одного диклофенака натрия на показатели ионорегулирующей функции почек крыс, а затем оценили его взаимодействие в почках с в-адреноблокатором пропранололом.

Инъекция диклофенака натрия вызывала у крыс умеренную антидиуретическую реакцию, характерную для нестероидных противовоспалительных средств. Уровень мочеотделения под влиянием этого препарата постепенно снижался, достигая минимальных значений к 40-60 мин наблюдения. Одновременно с падением диуреза наблюдалась постепенно нарастающая антинатрийуретическая реакция, которая спустя 60 мин после введения диклофенака натрия сопровождалась небольшим, но достоверным снижением потери этого иона с мочой с 0,127 (0,108-0,187) до 0,105 (0,076-0,126) мкмоль/мин/100 г (р < 0,05). Основной причиной задержки почечной экскреции натрия стало снижение СКФ, поскольку экскретируемая фракция натрия, отражающая эффективность реабсорбции этого иона в канальцах почек, существенно не изменилась. Диклофенак натрия не оказывал также достоверного влияния на уровень почечной экскреции ионов калия и отношение натрий/калий мочи, отражающее соотношение этих ионов в выделяемой почками жидкости.

Введение пропранолола на фоне действия диклофенака натрия, как и в контрольных экспериментах с одним в-адреноблокатором, вызывало однотипную диуретическую реакцию с максимальным приростом мочеотделения в 1,60 раза по сравнению с исходным уровнем. Клиренс инулина, отражающий величину СКФ, при этом существенно не изменился, хотя и имел тенденцию к увеличению. Одновременно развивалась выраженная натрийуретическая реакция, которая сопровождалась увеличением экскреции почками натрия в 1.68 раза (таблица 2). Величина экскретируемой фракции натрия возросла с 0,47 (0,37-0,53) % до 0,70 (0,62-0,79) % (р < 0,05), что говорит о сохранении угнетающего действия пропранолола на реабсорбцию этого иона в почечных канальцах на фоне предварительного угнетения диклофенаком натрия синтеза простагландинов в почечной ткани. Натрийуретическая реакция, возникавшая после введения в-адреноблокатора, как и в контрольных опытах с одним пропранололом, сопровождалась достоверным приростом выделения калия с мочой в 1,72 раза. Отношение натрий/калий мочи при этом также существенно не изменилось, что указывает на примерно одинаковую степень увеличения натрийуреза и калийуреза при совместном применении обоих препаратов.

Таким образом, предварительное угнетение диклофенаком натрия синтеза простагландинов практически не оказывает заметного влияния на реакцию почек крыс в ответ на пропранолол. В связи с этим имеются основания полагать, что образующиеся в почках простагландины не участвуют в механизме действия пропранолола на ионорегулирующую функцию почек.

Таблица 2 - Влияние диклофенака-натрия на показатели ионорегулирующей функции наркотизированных крыс при действии пропранолола (Me (Q25-Q75), n = 10)

Данные, представленные в обзоре литературы, свидетельствуют об участии почечных кининов, прежде всего брадикинина, в регуляции гемодинамики почек и транспорта ионов натрия и калия в дистальных сегментах нефрона. Вполне возможно, что эти биологически активные вещества также могут играть роль медиаторов или модуляторов сосудистого и канальцевого эффекта антагонистов в-адренорецепторов. Для того, чтобы получить представление о возможности участия почечной калликреин-кининовой системы в действии в-адреноблокаторов на ионорегулирующую функцию почек в последующих опытах мы изучили реакцию почек наркотизированных крыс на пропранолол после подавления в них синтеза кининов с помощью специфического ингибитора. С этой целью использовался ингибитор калликреина и других сериновых протеаз контрикал, который избирательно тормозит процесс превращения плазменного и тканевого кининогенов в брадикинин и другие кинины.

Инъекция контрикала наркотизированным крысам не оказывала сама по себе существенного влияния на ионорегулирующую функцию почек в течение всего периода наблюдения. Ни один из показателей функционального состояния почек спустя 80 мин после введения ингибитора калликреина достоверно не изменился, включая диурез, выделение с мочой электролитов и величину экскретируемой фракции натрия, характеризующей реабсорбцию этого иона в почечных канальцах.

Таблица 3 - Влияние контрикала на показатели ионорегулирующей функции почек наркотизированных крыс при действии пропранолола

(Me (Q25-Q75), n = 10)

Предварительное угнетение контрикалом активности калликреин-кининовой системы не изменяло также реакцию почек наркотизированных крыс на пропранолол. Введение этого препарата спустя 20 мин после инъекции контрикала вызывало, как и в контрольных экспериментах с одним пропранололом, обычную диуретическую реакцию, прирост которой к 80 мин наблюдения составил 1,61 раза по сравнению с исходным уровнем. Клиренс инулина, отражающий величину СКФ, в этих условиях существенно не изменился, хотя и имел тенденцию к увеличению. Одновременно развивалась выраженная натрийуретическая реакция, которая сопровождалась двукратным повышением почечной экскреции натрия (таблица 3). Величина экскретируемой фракции натрия при этом достоверно возросла с 0,38 (0,32-0,45) % до 0,68 (0,59-0,92) % (р < 0,05), что прямо говорит о сохранении угнетающего влияния пропранолола на реабсорбцию этого иона в почечных канальцах на фоне действия ингибитора синтеза кининов. Натрийуретическая реакция, возникавшая после введения в-адреноблокатора, как и в контрольных опытах с одним пропранололом, сопровождалась достоверным приростом выделения калия с мочой в 1,83 раза. Индекс натрий/калий мочи при этом также существенно не изменился, что указывает на примерно одинаковую степень увеличения натрийуреза и калийуреза при совместном применении обоих лекарственных препаратов.

Результаты этих экспериментов говорят о том, что предварительное угнетение контрикалом синтеза кининов в почечной ткани не препятствует формированию характерных почечных эффектов пропранолола. В связи с этим можно считать, что образующиеся в почках кинины также не включаются в механизм, опосредующий действие пропранолола на ионорегулирующую функцию почек наркотизированных крыс.

Взаимодействие пропранолола в почке крыс с ингибиторами ренин-ангиотензиновой системы

Циркулирующая РААС и почечная тканевая РАС являются основными звеньями нейрогуморального механизма, осуществляющего сохранение натрия в организме. Их включение в механизм поддержания водного и солевого гомеостаза организма осуществляется главным образом за счет стимуляции в₁-адренорецепторов клеток ЮГА, секретирующих ренин, и возбуждения рецепторов плотного пятна, реагирующих на изменение содержания хлорида натрия в канальцевой жидкости. Многочисленные данные указывают на то, что в₁-адреноблокаторы способны оказывать ингибирующее влияние на процесс секреции ренина гранулярными клетками ЮГА и уменьшать его активность в плазме крови. В связи с этим можно было ожидать, что снижение активности почечной РАС, возникающее при действии в₁-адреноблокаторов, может непосредственно включаться в механизм их диуретического и натрийуретического действия.

Для выяснения роли РАС в механизме формирования почечных эффектов пропранолола мы изучили его взаимодействие в почках крыс со специфическими ингибиторами этой системы эналаприлом, лозартаном и алискиреном, которые назначались животным внутрь в дозах соответственно 0,5, 05 и 5 мг/кг/сутки в течение 7 дней до постановки эксперимента.

Первоначальные опыты были выполнены с использованием ингибитора АПФ эналаприла, который тормозит активность РАС, препятствуя превращению ангиотензина I в ангиотензин II. Результаты этой серии экспериментов представлены в таблице 4.

Предварительное назначение ингибитора АПФ весьма заметно изменяло реакцию почек крыс на пропранолол. Если в контрольных экспериментах диурез к 80 мин наблюдения увеличился в 1,90 раза, то при совместном применении эналаприла и пропранолола величина этого показателя достоверно возросла в 2,32 раза. К этому времени количество теряемого с мочой натрия увеличилось с 0,138 (0,100-0,172) до 0,276 (0,243-0,336) мкмоль/мин/100 г (р< 0,05), то-есть в 2,07 раза, в то время как прирост натрийуреза в контрольных экспериментах с пропранололом составил всего 1,74 раза (таблица 1). Поскольку в этих условиях было отмечено недостоверное увеличение СКФ, основной причиной выраженной натрийуретической реакции, наблюдавшейся после введения пропранолола, стало более значительное угнетение реабсорбции натрия в почечных канальцах. Об этом свидетельствует почти 2-кратный прирост величины экскретируемой фракции этого иона. Одновременно наблюдалась более выраженная калийуретическая реакция, которой соответствовал достоверный прирост индекса натрий/калий мочи, указывающий на преимущественное увеличение натрийуреза по сравнению с калийурезом.

Таблица 4 - Влияние эналаприла на показатели ионорегулирующей функции почек наркотизированных крыс при действии пропранолола(Me (Q25-Q75), n = 10)

Результаты этих экспериментов говорят о том, что предварительное угнетение эналаприлом активности тканевой РАС не только не ослабляет, а, напротив, усиливает диуретический и натрийуретический эффекты пропранолола у наркотизированных крыс.

Похожий, но несколько менее выраженный сдвиг в ионорегулирующей функции почек развивался и при взаимодействии в почках пропранолола с лозартаном, который подавляет активность тканевой РАС, блокируя АТ₁-ангиотензиновые рецепторы клеток проксимальных канальцев, ТВКПГ и других структур почечной ткани.

При совместном применении пропранолола и лозартана также наблюдалась более выраженная диуретическая реакция, чем при введении одного в-адреноблокатора, которая к 80 мин наблюдения сопровождалась приростом выделения с мочой натрия с 0,105 (0,090-0,156) до 0,225 (0,196-0,302) мкмоль/мин/100 г (р< 0,05), что составляет 2,14 раза по сравнению с его исходным уровнем. В формировании натрийуретического эффекта, возникавшего у наркотизированных крыс при совместном применении пропранолола и лозартана, участвовали как незначительное, увеличение СКФ, так и торможение реабсорбции натрия в почках, о чем свидетельствует достоверный прирост величины экскретируемой фракции этого иона с 0,44 (0,31-0,56) % до 0,74 (0,48-0,91) % (р< 0,05). Потеря калия с мочой также значительно и достоверно возросла, но в меньшей степени, чем при сочетании ингибитора АПФ эналаприла и пропранолола. Индекс натрий/калий мочи при этом существенно не изменился, хотя и имел тенденцию к явному увеличению.

В заключительной серии экспериментов для предварительного подавления активности почечной РАС использовался прямой ингибитор ренина алискирен, который не только угнетает активность ренина, циркулирующего в плазме крови, но и подавляет активность ренина, синтезируемого непосредственно в ткани почек (Sakoda M. Aliskiren inhibits intracellular angiotensin II levels without affecting (pro)renin receptor signals in human podocytes / M. Sakoda, A. Ishihara, A. Kurauchi-Mito et al. // Am. J. Hypertens. 2010. Vol. 23, № 5. P. 575-580). Результаты этой серии экспериментов отражены в таблице 5.

Таблица 5 - Влияние алискирена на показатели ионорегулирующей функции почек наркотизированных крыс при действии пропранолола (Me (Q25-Q75), n = 10)

Как и в предыдущих опытах с эналаприлом и лозартаном, предварительное угнетение РАС алискиреном резко повышало чувствительность почек крыс к пропранололу. Введение в-адреноблокатора на фоне действия прямого ингибитора ренина вызывало увеличение СКФ, а также достоверный прирост диуреза и выделения натрия с мочой соответственно в 2,05 и 2,08 раза, что существенно превышает показатели контрольных экспериментов с одним пропранололом. Если в контрольных опытах величина натрийуреза к 80 мин наблюдения возросла с 0,107 (0,086-0,201) до 0,187 (0,122-0,304) мкмоль/мин/100г (р < 0,05), то при совместном применении алискирена и пропранолола этот показатель увеличился с 0,117 (0,09-0,13) до 0,243 (0,216-0,304) мкмоль/мин/100г (р < 0,05). Экскретируемая фракция натрия в этих условиях возросла с 0,36 (0,32-0,45) % до 0,69 (0,61-1,02) % (р < 0,05), что прямо указывает на более значительное угнетение реабсорбции натрия в почечных канальцах по сравнению с данными, полученными в контрольных экспериментах. Одновременно наблюдалась также более выраженная калийуретическая реакция. Отношение натрий/калий мочи при этом существенно не изменилось.

Таким образом, предварительное угнетение активности почечной РАС у наркотизированных крыс ингибитором АПФ эналаприлом, антагонистом АТ₁-ангиотензиновых рецепторов лозартаном или прямым ингибитором ренина алискиреном усиливает диуретическое, калийуретическое и, особенно, натрийуретическое действие в-адреноблокатора пропранолола. В формировании этого почечного эффекта участвует некоторый прирост СКФ, но основное значение имеет потенцирование ингибиторами РАС угнетающего действия пропранолола на реабсорбцию натрия в почечных канальцах.

Влияние небиволола и карведилола на ионорегулирующую функцию почек крыс с моделью сердечной недостаточности

Среди в-адреноблокаторов, используемых для лекарственной терапии больных ХСН, особое место занимают препараты 3 поколения небиволол и карведилол, которые обладают нефропротективными и другими дополнительными благоприятными фармакологическими свойствами. Действие этих препаратов на ионорегулирующую функцию почек при ХСН практически не исследовано. Для выяснения этого вопроса мы изучили влияние небиволола и карведилола на функциональное состояние почек крыс с ЭСН, вызванной длительным комбинированным воздействием на сердце чрезмерной физической нагрузки и больших доз адреномиметика фенилэфрина.

Краткосрочное назначение интактным крысам селективного в₁-адрено-блокатора небиволола, обладающего выраженными сосудорасширяющими свойствами, не оказывало существенного влияния на экскрецию с мочой ионов натрия, но сопровождалось заметным сдвигом в выделении почками калия. Суточная потеря этого иона с мочой достоверно возросла в среднем на 44,1 %, что на фоне относительно неизменного уровня почечной экскреции натрия привело к снижению индекса натрий/калий мочи. Величина суточного диуреза и выделение почками креатинина, косвенно отражающее объем клубочковой фильтрации, при этом несколько возросли, но эти изменения не были достоверными (таблица 6).

Предварительная оценка состояния ионорегулирующей функции почек крыс с ЭСН показала, что у таких животных формируется характерный для ХСН функциональный дефект почечной реабсорбции натрия, способствующий его избыточной задержке в организме. В результате после солевой нагрузки суточная экскреция этого иона у крыс с моделью сердечной недостаточности снизилась с 140,8 (108,7-160,2) до 56,5 (37,9-66,0) мкмоль/24 ч/100 г (р < 0,05), что составляет 40,1 % от уровня натрийуреза, отмеченного у интактных животных в контрольных экспериментах. Поскольку выделение с мочой креатинина, отражающее объем клубочковой фильтрации, при этом существенно не изменилось, имеются основания полагать, что снижение экскреции натрия почками крыс с ЭСН связано, прежде всего, с увеличением его реабсорбции в почечных канальцах. Показатели суточного мочеотделения и выделения калия в этих условиях достоверно не изменились, хотя и имели тенденцию к явному снижению. Индекс натрий/калий уменьшился, что косвенно указывает на преимущественную задержку натрия в организме.

Краткосрочное назначение небиволола крысам с моделью сердечной недостаточности, в отличие от интактных животных, оказывало благоприятное влияние на

Таблица 6 - Влияние небиволола на показатели ионорегулирующей функции почек интактных крыс и животных с моделью сердечной недостаточности (Ме (Q25-Q75))

ионорегулирующую функцию почек, существенно улучшая их способность выводить натрий из организма после солевой нагрузки. При действии этого в-адреноблокатора

было отмечено достоверное увеличение суточного диуреза и прирост выделения натрия с мочой с 56,5 (37,9-66,0) до 100,2 (74,9-129,2) мкмоль/24ч/100 г (р < 0,05), составивший 77,3 % от исходного уровня. Одновременно с повышенной потерей натрия небиволол вызывал также у крыс с ЭСН калийуретическую реакцию, хотя она была несколько менее выражена по сравнению с интактными животными.

Реакция почек интактных крыс и животных с ЭСН на краткосрочное введение карведилола, тотального антагониста в₁-, в₂- и б₁-адренорецепторов, отличалась от их реакции на селективный в₁-адреноблокатор небиволол. У интактных животных карведилол не оказывал достоверного влияния не только на реабсорбцию почками натрия, но и на выделение с мочой ионов калия. В результате после введения этого препарата показатель суточной экскреции калия, как и связанная с ним величина индекса натрий/калий мочи, практически не изменились (таблица 7).

Исходная оценка показателей ионорегулирующей функции почек в группе крыс с ЭСН, участвовавших в экспериментах с неселективным в-адрено-блокатором карведилолом, также выявила характерный для ХСН функциональный дефект, проявлявшийся в снижении экскреции почками креатинина и замедлении выведения натрия после солевой нагрузки. У таких крыс суточная экскреция этого иона оказалась на 41,2 % ниже, чем у интактных животных в контрольных опытах. Суточный диурез, выделение калия и индекс натрий/калий мочи в этой группе крыс достоверно не изменились, хотя и имели тенденцию к явному снижению.

Назначение карведилола крысам с моделью сердечной недостаточности, также как и в экспериментах с небивололом, вызывало существенный, хотя и несколько менее выраженный, прирост выделения почками натрия. Суточная экскреция этого иона с мочой после солевой нагрузки выросла при этом с 116,4 (79,5-210,0) до164,2 (156,6-188,1) мкмоль/24ч/100 г (р < 0,05), что составляет 41,1 % от исходного уровня. Однако натрийуретическая реакция, возникающая у животных с ЭСН при действии этого в-адреноблокатора, не сопровождалась одновременным увеличением выделения почками калия. Величина суточной потери этого иона с мочой, как и индекс натрий/калий мочи, в этих условиях существенно не изменились.

Таблица 7 - Влияние карведилола на показатели ионорегулирующей функции почек интактных крыс и животных с моделью сердечной недостаточности (Ме (Q25-Q75))

Результаты исследования дают основание считать, что в-адреноблокаторы третьего поколения небиволол и карведилол улучшают ионорегулирующую функцию почек крыс с ЭСН, препятствуя избыточной задержке натрия в организме после солевой нагрузки.

Результаты контрольных экспериментов с пропранололом подтвердили известные данные о том, что этот препарат, как и другие в-адреноблокаторы, способен вызывать у наркотизированных животных достаточно выраженную диуретическую и натрийуретическую реакцию, которая сопровождается увеличением выделения с мочой ионов калия.

Этот почечный эффект пропранолола может быть связан с прямой блокадой в₁-адренорецепторов клеток ТВКПГ и дистальных сегментов нефрона, которые опосредуют стимулирующее влияние СНС и циркулирующих катехоламинов на реабсорбцию натрия в почках. Не исключено, что в механизм диуретического и салуретического действия пропранолола включается блокада в₁-адренорецепторов клеток ЮГА, продуцирующих ренин, ведущая к подавлению активности циркулирующей РААС и почечной тканевой РАС. Свой вклад в формирование почечных эффектов этого препарата могут вносить также простагландиновая система и ККС почек, которые непосредственно участвуют в регуляции транспорта воды и электролитов в различных сегментах нефрона.

Для выяснения возможного участия РАС, простагландиновой системы и ККС в механизме действия пропранолола на ионорегулирующую функцию почек мы изучили его фармакодинамическое взаимодействие в почках со специфическими ингибиторами этих нейрогуморальных систем.

Эксперименты с ингибитором биосинтеза простагландинов диклофенаком натрия и ингибитором ККС контрикалом показали, что предварительное введение этих ингибиторов практически не влияет на реакцию почек наркотизированных крыс в ответ на пропранолол, что прямо указывает на отсутствие участия этих нейрогуморальных систем в механизме формирования почечных эффектов этого препарата.

Предварительное подавление активности почечной тканевой РАС с помощью ингибитора АПФ эналаприла, антагониста АТ₁-ангиотензиновых рецепторов лозартана или прямого ингибитора ренина алискирена, напротив, резко повышало ингибирующее действие пропранолола на реабсорбцию натрия в почках наркотизированных крыс и существенно увеличивало его диуретический, натрийуретический и калийуретический эффекты. В связи с этим имеются основания полагать, что почечная тканевая РАС прямо включается в механизм действия пропранолола на ионорегулирующую функцию почек, выполняя функцию модулятора, препятствующего избыточной потере воды и электролитов с мочой при назначении этого препарата.

Одним из характерных признаков дисфункции почек при ХСН является нарастающая задержка жидкости в организме, которая ведет к образованию отеков, объемной перегрузке сердца и его дальнейшей декомпенсации. Главной ее причиной является избыточная стимуляция реабсорбции натрия, которая возникает в почках в ответ на патологическую активацию СНС, циркулирующей РААС и почечной тканевой РАС, контролирующих транспорт этого иона в проксимальных канальцах, ТВКПГ и дистальных сегментах нефрона. Не исключено поэтому, что в-адреноблокаторы, способные вызывать достаточно выраженную диуретическую и натрийуретическую реакцию при состояниях связанных с повышенной активностью СНС, могут улучшать ионорегулирующую функцию почек, препятствуя избыточной задержке натрия в организме.

Для проверки этого предположения, мы исследовали влияние в-адреноблокаторов 3 поколения небиволола или карведилола на ионорегулирующую функцию почек интактных крыс и животных с моделью ХСН, вызванной длительным действием на сердце избыточной физической нагрузки и адреномиметика фенилэфрина. В результате было установлено, что краткосрочное назначение небиволола или карведилола интактным крысам не оказывает существенного влияния на реабсорбцию натрия в почках, но улучшает функциональное состояние почек у животных с ЭСН, вызывая у них выраженную натрийуретическую реакцию. У интактных крыс небиволол, в отличие от карведилола, дополнительно увеличивает выделение с мочой ионов калия, которое сохраняется также у животных с моделью сердечной недостаточности.